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JPH04157164A - Plasma treating device - Google Patents

Plasma treating device

Info

Publication number
JPH04157164A
JPH04157164A JP27783790A JP27783790A JPH04157164A JP H04157164 A JPH04157164 A JP H04157164A JP 27783790 A JP27783790 A JP 27783790A JP 27783790 A JP27783790 A JP 27783790A JP H04157164 A JPH04157164 A JP H04157164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
electrode
electrodes
anode
etching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27783790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Izumi Tabata
泉 田畑
Yasutomo Fujiyama
藤山 靖朋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP27783790A priority Critical patent/JPH04157164A/en
Publication of JPH04157164A publication Critical patent/JPH04157164A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To allow the execution of a uniform plasma treatment at a high speed by using plural divided electrodes to constitute the anode grounding electrode side of a pair of the opposed electrodes in the plasma generating chamber of the plasma treating device so that impedance correction can be made for each of the respective divided electrodes. CONSTITUTION:The inside of the plasma generating chamber 1 of the plasma treating device for functional thin films or etching, etc., is evacuated to a reduced pressure from a discharge port 8 and an etching gas, such as CF4, is supplied from a gas supply chamber 7. The anode electrode 2 which is constituted of the cathode electrode 3 imposed with the substrate 5 to be treated and the divided electrodes 2a, 2b disposed to face this electrode and is insulated from each other by a ceramic material 11 is provided in the plasma generating chamber 1. The anode 2a is grounded via a variable capacity capacitor 12 and the anode 2b is directly grounded. The cathode electrode 3 is connected to a grounded high-frequency power source 4 and a matching device 10. A high-frequency voltage is impressed to this electrode to generate plasma. The plasma formed between the cathode electrode 3 and the divided anode electrodes 2a, 2b is uniformized by the presence of the variable capacity capacitor 12 and the substrate 5 is subjected to the uniform etching.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体デバイス、画像入力用ラインセンサー、
撮像デバイス、光起電力デバイス等の製造に用いる機能
性薄膜形成およびエツチング等の各種プラズマ処理技術
における均一処理に好適なプラズマ処理装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to semiconductor devices, line sensors for image input,
The present invention relates to a plasma processing apparatus suitable for uniform processing in various plasma processing techniques such as functional thin film formation and etching used in manufacturing imaging devices, photovoltaic devices, etc.

□〔従来の技術〕 従来、半導体デバイス、画像人力用ラインセンサー、撮
像デバイス、光起電力デバイス、その他各種エレクトロ
ニクス素子、光学素子等に用いる電子部材として、アモ
ルファス・シリコン、例えば水素原子又は/及びハロゲ
ン原子(例えばフッ素、塩素等)で補償されたアモルフ
ァス・シリコン等のアモルファス半導体等の各種堆積膜
が提案され、その中のいくつかは実用に付されている。
□ [Prior Art] Conventionally, amorphous silicon, such as hydrogen atoms and/or halogens, has been used as an electronic component for semiconductor devices, line sensors for human power imaging, imaging devices, photovoltaic devices, and other various electronic devices and optical devices. Various deposited films of amorphous semiconductors such as amorphous silicon compensated with atoms (eg, fluorine, chlorine, etc.) have been proposed, and some of them have been put into practical use.

また、高精細かつ高速な素子分離形成手段として、プラ
ズマを用いた各種ドライエツチング法が提案され、その
中のいくつかは実用に付されている。
Furthermore, various dry etching methods using plasma have been proposed as high-definition and high-speed device isolation formation means, and some of them have been put into practical use.

こうした各種ドライエツチング法の中で、とりわけリア
クティブ・イオン・エツチング法(以下rRIE法」と
表記)、即ち、エツチングガスを高周波を用いたグロー
放電によって分解し、生成されるイオン粒子を一方向に
イオンシース内の電位差により加速し処理対象である基
体に入射させ、基体上の半導体材料等と化学反応を起こ
させ生成された気体状反応物を排出/除去する異方性エ
ツチングが知られており、近年高精細素子形成において
きわめて有効な手段として注目され、そのための装置も
各種提示されている。
Among these various dry etching methods, the reactive ion etching method (hereinafter referred to as "rRIE method"), in which the etching gas is decomposed by a glow discharge using high frequency, and the generated ion particles are directed in one direction. Anisotropic etching is known, in which ions are accelerated by a potential difference within a sheath and incident on the substrate to be processed, causing a chemical reaction with the semiconductor material on the substrate, and discharging/removing the generated gaseous reactants. In recent years, it has attracted attention as an extremely effective means for forming high-definition elements, and various apparatuses for this purpose have been proposed.

RIE法により半導体材料などを除去するための装置と
しては、代表的には第3図の断面略図で示される構成を
有するものが知られている。第3図において、1は気密
に形成されたプラズマ発生室全体を示し、2は円形アノ
ード電極で接地されている。3は円形のカソード電極で
、プラズマ発生室と絶縁さt高周波電源4に接続されて
いる。
As an apparatus for removing semiconductor materials and the like by the RIE method, one having a configuration typically shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 3 is known. In FIG. 3, reference numeral 1 indicates the entire plasma generation chamber formed airtight, and reference numeral 2 indicates a circular anode electrode that is grounded. A circular cathode electrode 3 is connected to the plasma generation chamber and an insulated high frequency power source 4.

5は処理対象である基体である。6は、カソード電極3
、及び基体5を回転させる駆動機構である。7は、一端
はプラズマ発生室1内に開口し、他端はバルブ手段(図
示せず)を介してエツチングガス供給源(図示せず)に
連通しているエツチングガス供給管である。8は、一端
はプラズマ発生室1内に開口し、他端は排気装置(図示
せず)に連通している排気バルブ(図示せず)を備えた
排気管である。こうした従来のRIE法によるプラズマ
処理装置を使用してのエツチング処理は、例えば以下の
ようにして行なわれる。
5 is a substrate to be processed. 6 is the cathode electrode 3
, and a drive mechanism for rotating the base body 5. Reference numeral 7 denotes an etching gas supply pipe whose one end opens into the plasma generation chamber 1 and whose other end communicates with an etching gas supply source (not shown) via a valve means (not shown). Reference numeral 8 denotes an exhaust pipe having one end open into the plasma generation chamber 1 and the other end equipped with an exhaust valve (not shown) communicating with an exhaust device (not shown). Etching processing using such a conventional RIE plasma processing apparatus is performed, for example, as follows.

即ちエツチングガス供給バルブ(図示せず)を閉じ、排
気口8からプラズマ発生室1内を脱気し、内圧を1.O
X 10−’Torr以下にする。ついで、ガス供給バ
ルブを開きガス供給管7のガス放出孔を介して、エツチ
ングガスとして四フッ化炭素(以下CFaと表記する)
を系内圧力が5×10−2Torrになるまで導入する
。そこで高周波電源4に通電して周波数13.56 M
Hzの高周波をカソード電極3に印加し、プラズマを生
起させCF3”イオンをイオンシース内で加速しカソー
ド電極3上の基体5に入射させa−5i 、 (H,x
)等と化学反応し気体状の四フッ化ケイ素(以下SiF
4と表記する)を生起し、a−5i、 ()I、X)等
を分解、ガス化して系外に排出されエツチング処理され
る。所定時間処理の後、エツチングガスの供給、高周波
電源の印加等を中止し、該基体を系外に搬出してエツチ
ング処理を完了する。
That is, the etching gas supply valve (not shown) is closed, the inside of the plasma generation chamber 1 is evacuated from the exhaust port 8, and the internal pressure is reduced to 1. O
X 10-'Torr or less. Next, the gas supply valve is opened and carbon tetrafluoride (hereinafter referred to as CFa) is supplied as an etching gas through the gas discharge hole of the gas supply pipe 7.
is introduced until the pressure within the system reaches 5 x 10-2 Torr. Therefore, the high frequency power supply 4 is energized and the frequency is 13.56 M.
A high frequency of Hz is applied to the cathode electrode 3 to generate plasma, accelerate CF3'' ions within the ion sheath, and make them incident on the substrate 5 on the cathode electrode 3 a-5i, (H, x
) etc. to form gaseous silicon tetrafluoride (hereinafter referred to as SiF).
4), and a-5i, ()I, After processing for a predetermined period of time, supply of etching gas, application of high frequency power, etc. is stopped, and the substrate is carried out of the system to complete the etching processing.

〔発明が解決しようとしている課題〕[Problem that the invention is trying to solve]

しかしながら、′s2図に示したような構成の従来の平
行平板電極のプラズマ処理装置では、電極間において、
投入される高周波電力の分布が生じ、電極周囲部のプラ
ズマ密度が高く、中心部のプラズマ密度が低くなり易い
。従って電極の大きさや操作条件によってはイオンエネ
ルギーが不均一になって、該基体内でのエツチング分布
が大きくなるという開運がある。たとえば、電極直径5
00m■で電極間距離50m■のRIE装置で系内圧力
を5 x 10−”Torr、高周波電力300W、C
F4ガス流量255CCMのエツチング条件で、基体上
に堆積したアモルファスシリコン(n+)膜を、エツチ
ング処理すると、エツチング速度が基体中央部で200
人/分であり、周囲部は250人/分というようにエツ
チング分布が大きくなる。
However, in the conventional parallel plate electrode plasma processing apparatus configured as shown in Figure 's2, between the electrodes,
There is a distribution of high-frequency power applied, and the plasma density tends to be high around the electrode and low at the center. Therefore, depending on the size of the electrode and operating conditions, the ion energy may become non-uniform and the etching distribution within the substrate may become large. For example, electrode diameter 5
Using an RIE device with an electrode distance of 50 m, the system pressure was set to 5 x 10-” Torr, and the high-frequency power was 300 W.
When the amorphous silicon (n+) film deposited on the substrate is etched under the etching condition of F4 gas flow rate of 255 CCM, the etching rate is 200 CCM at the center of the substrate.
The etching distribution becomes larger in the surrounding area, such as 250 people/minute.

本発明の目的はこのようなプラズマ処理装置における処
理ムラの発生を防止し、均一かつ高速でのプラズマ処理
が可能な構成を有するプラズマ処理装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus having a configuration that prevents the occurrence of processing unevenness in such a plasma processing apparatus and enables uniform and high-speed plasma processing.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成する本発明のプラズマ処理装置は、プラ
ズマ発生室内にプラズマ生成用の高周波電力が印加され
る一対の対向する電極を有するプラズマ処理装置におい
て、前記一対の対向する電極の接地電極(アノード)側
が複数の分割電極からなり、各分割電極ごとにインピー
ダンス補正が可能であることを特徴とする。
A plasma processing apparatus of the present invention that achieves the above object is a plasma processing apparatus having a pair of opposing electrodes to which high-frequency power for plasma generation is applied in a plasma generation chamber, the ground electrode (anode) of the pair of opposing electrodes. ) side is composed of a plurality of divided electrodes, and the impedance can be corrected for each divided electrode.

対向する一対の電極の接地(アノード)電極を分割して
分割電極とする際の分割態様は、電極間に生じるプラズ
マ密度の分布(バラツキ)に応じて適宜選択すれば良い
The manner in which the ground (anode) electrodes of a pair of opposing electrodes are divided to form divided electrodes may be appropriately selected depending on the distribution (variation) of plasma density occurring between the electrodes.

例えば、一対の対向する電極間にプラズマ密度の高い領
域と低い領域が形成される場合、プラズマ密度の高い領
域に対応する第1の電極部分とプラズマ密度の低い領域
に対応する第2の電極部分とに電極を分割し、第1の電
極部分及び/または第2の電極部分に係るインピーダン
スを調節してこれらの部分を介して電極間に投入される
高周波電力の整合をずらし、第1の電極部分を利用して
印加される高周波電力を低下させるのと実質的に同様の
作用を得ることにより、または第2の電極部分を利用し
て印加される高周波電力を増大させるのと実質的に同様
の作用を得ることにより、あるいはこれらの両方の作用
を同゛時に得ることによりこれら電極間に投入される高
周波電力を均一化することで、均一なプラズマ密度を得
ることが可能となる。
For example, when a region of high plasma density and a region of low plasma density are formed between a pair of opposing electrodes, the first electrode portion corresponds to the region of high plasma density and the second electrode portion corresponds to the region of low plasma density. The electrode is divided into two parts, and the impedance of the first electrode part and/or the second electrode part is adjusted to shift the matching of the high frequency power input between the electrodes via these parts, and the first electrode part is divided into two parts. by utilizing a second electrode portion to obtain an effect substantially similar to reducing the applied high frequency power, or by utilizing a second electrode portion to obtain an effect substantially similar to increasing the applied high frequency power. By obtaining these effects, or by obtaining both of these effects at the same time, it is possible to equalize the high frequency power input between these electrodes, thereby making it possible to obtain a uniform plasma density.

なお、分割電極のインピーダンス補正によってプラズマ
密度の低い領域のプラズマ密度を高めることによりプラ
ズマ密度を均一とする場合鉱、プラズマ密度の低い部分
により制限されていたプラズマ処理速度を高めることが
できる。また、これとは逆に、分割電極のインピーダン
ス補正によってプラズマ密度の高い領域のプラズマ密度
を小さくすることによってプラズマ密度の均一化を行な
う場合には、投入される高周波電力が一定とすると電極
間においてプラズマ密度がより小さい値で均一化される
が、投入する高周波電力を高めることで均一化されたプ
ラズマ密度を高めてより高速でのプラズマ処理が可能と
なる。
In addition, when the plasma density is made uniform by increasing the plasma density in a region with a low plasma density by impedance correction of the divided electrodes, it is possible to increase the plasma processing speed, which has been limited by the region with a low plasma density. Conversely, when equalizing the plasma density by reducing the plasma density in areas with high plasma density by impedance correction of the divided electrodes, if the input high-frequency power is constant, the Although the plasma density is made uniform at a smaller value, by increasing the input high-frequency power, the uniform plasma density is increased and plasma processing at higher speed becomes possible.

分割電極のインピーダンス補正は、電気的回路によって
、あるいは分割電極が構成する電極間距離を調節するこ
とにより行なうことができ、これらを併用しても良い。
The impedance correction of the divided electrodes can be performed by an electric circuit or by adjusting the distance between the divided electrodes, and these may be used in combination.

インピーダンス補正のための電気回路としては、可変コ
ンデンサーを用いた容量成分の制御を行なう回路等が利
用で゛きる。なお、容量成分の制御を行なう回路には、
必要に応じてコイル等を用いたりアクタンス成分の制御
を行なうための回路や抵抗等を用いたレジスタンス成分
の制御を行なうための回路等を組み合わせても良い。
As an electric circuit for impedance correction, a circuit that controls a capacitance component using a variable capacitor, etc. can be used. Note that the circuit that controls the capacitance component includes:
If necessary, a circuit for controlling the actance component using a coil or the like, a circuit for controlling the resistance component using a resistor, etc. may be combined.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

第1図は本発明の第1の実施例を示すプラズマ処理装置
の要部を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main parts of a plasma processing apparatus showing a first embodiment of the present invention.

1は気密に形成されたプラズマ発生室で、真空ポンプ(
不図示)で排気口8よりバルブ(不図示)を介して排気
される。2はカソード電極3と対向するアノード電極で
あり、第3図に示すように中央部を分割電極2bが、ま
た分割電極2bを取り囲む周辺部を分割電極2aが構成
するように2つの部分に分割されている。分割電極2a
は可変コンデンサ12を介して接地され、分割電極2b
は直接接地されている。分割電極2a、2bの間にはセ
ラミックスが裏面よりはめ込まれていて、電気的にこれ
らを絶縁しており、更にプラズマ処理用のガスの流れを
変えないような構成が取られている。カソード電gI3
は円形の平面形状部を有し、そこに被エツチング材を置
くことができるようになっており、セラミックカバー9
でプラズマ発生室の壁に対して絶縁されており、更にカ
ソード電極3には、接地された高周波電源4及び整合器
10が接続されている。また、カソード電極3はプラズ
マ発生室1の外部に設けた駆動機構により、回転するこ
とができる。高周波電力は整合器10の調整により効率
よくカソード電極3に供給される。プラズマ処理用のガ
スは供給設備(不図示)より供給管7を通して、プラズ
マ発生室1に入り、排気口8より排出され、排気バルブ
(不図示)によりプラズマ発生室1内のガス圧力を調整
することができる。
1 is an airtight plasma generation chamber, which is equipped with a vacuum pump (
(not shown) and is exhausted from the exhaust port 8 via a valve (not shown). Reference numeral 2 denotes an anode electrode facing the cathode electrode 3, and as shown in FIG. 3, it is divided into two parts such that the central part is constituted by a divided electrode 2b, and the peripheral part surrounding the divided electrode 2b is constituted by a divided electrode 2a. has been done. Split electrode 2a
is grounded via the variable capacitor 12, and the divided electrode 2b
is directly grounded. Ceramics are fitted between the divided electrodes 2a and 2b from the back side to electrically insulate them, and furthermore, a configuration is adopted in which the flow of gas for plasma processing is not changed. cathode gI3
The ceramic cover 9 has a circular planar shape in which the material to be etched can be placed.
The cathode electrode 3 is insulated from the wall of the plasma generation chamber, and a grounded high-frequency power source 4 and matching box 10 are connected to the cathode electrode 3. Further, the cathode electrode 3 can be rotated by a drive mechanism provided outside the plasma generation chamber 1. The high frequency power is efficiently supplied to the cathode electrode 3 by adjusting the matching box 10. Gas for plasma processing enters the plasma generation chamber 1 from supply equipment (not shown) through a supply pipe 7, is exhausted from an exhaust port 8, and the gas pressure in the plasma generation chamber 1 is adjusted by an exhaust valve (not shown). be able to.

次に、具体的なプラズマ処理の一例として、エツチング
の場合について説明する。
Next, a case of etching will be explained as a specific example of plasma processing.

まず、ガス供給管7からエツチングガスを供給してプラ
ズマ発生室1を5 X 10−2Torrの設定圧にし
た後、13.56 MHzの高周波電力をカソード電極
3に印加し、整合器の調整をして、プラズマを発生させ
る。ガス供給管7から供給されるエツチングガスはCF
4で供給設備より不図示のバルブを介して供給管7より
均等にプラズマ発生室に供給される。こうして供給され
たエツチングガスは、プラズマ中で励起されイオンやラ
ジカルを生成する。高周波により発生したプラズマは電
極周囲でプラズマ強度が強く中心部で弱い。そこで分割
したアノード電極2aに最大500pFの可変コンデン
サ12で適正な値にコントロールした容量成分を持たせ
、電極周囲のプラズマ強度の補正をした。そうすること
により、基板に入射するイオンエネルギーの効果を均一
にすることができ、基板全体を均一にエツチングするこ
とが可能である。
First, etching gas was supplied from the gas supply pipe 7 to set the plasma generation chamber 1 at a set pressure of 5 x 10-2 Torr, and then high-frequency power of 13.56 MHz was applied to the cathode electrode 3 to adjust the matching box. to generate plasma. The etching gas supplied from the gas supply pipe 7 is CF.
At step 4, the plasma is uniformly supplied from the supply equipment to the plasma generation chamber through the supply pipe 7 via a valve (not shown). The etching gas thus supplied is excited in the plasma and generates ions and radicals. The plasma generated by high frequency is strong around the electrode and weak in the center. Therefore, the divided anode electrode 2a was provided with a capacitance component controlled to an appropriate value by a variable capacitor 12 of maximum 500 pF, and the plasma intensity around the electrode was corrected. By doing so, the effect of the ion energy incident on the substrate can be made uniform, and the entire substrate can be etched uniformly.

上述のように、分割電極2aに可変コンデンサ12を介
して接地すると、容量成分により高周波電力の整合がず
れて実質的に分割電極2を介して投入される高周波電力
が小さくなったことと同じ状態になり、分割電極2に対
応する領域のプラズマ密度を小さくして、電極2.3間
での生成プラズマ密度を均一化することができる。
As mentioned above, when the split electrode 2a is grounded via the variable capacitor 12, the matching of the high frequency power is shifted due to the capacitance component, and the same state as that in which the high frequency power input via the split electrode 2 becomes smaller is obtained. This makes it possible to reduce the plasma density in the region corresponding to the divided electrodes 2 and make the generated plasma density uniform between the electrodes 2 and 3.

次に、第1図に示す構成の装置を用いたエツチング処理
の具体例について以下に示す。
Next, a specific example of etching processing using the apparatus having the configuration shown in FIG. 1 will be described below.

被エツチング材として円板状支持体(Siウェハ(6イ
ンチφ)またはコーニング7059ガラス(256ma
+X320mm))の上面全面に形成したアモルファス
シリコン(n÷)M(厚さ3000人)を用い、これを
カソード電極3上の所定の位置にセットし、支持体の中
心とカソード電極3の円形の面の中心とが一致するよう
に位置合せを行ない第1図に示すような配置を得た。な
お、電極2と3の間隔は50IIl111とした。次に
上述の操作に従ってプラズマ発生室内を排気し、ガス供
給管7からCF4ガスを255(:CMの流量で供給し
、プラズマ発生室内の圧力を5 X 10−2Tart
とした。ここで、高周波電源4から整合器10を介して
300Wの高周波電力を印加しプラズマを生成してアモ
ルファスシリコン(nl)膜のエツチングを行なった。
A disk-shaped support (Si wafer (6 inch diameter) or Corning 7059 glass (256 mm diameter) was used as the material to be etched.
Using amorphous silicon (n÷)M (thickness: 3000 mm) formed on the entire upper surface of The positions were aligned so that the centers of the surfaces coincided, and the arrangement as shown in FIG. 1 was obtained. Note that the interval between electrodes 2 and 3 was 50IIl111. Next, according to the above procedure, the plasma generation chamber is evacuated, CF4 gas is supplied from the gas supply pipe 7 at a flow rate of 255 (:CM), and the pressure inside the plasma generation chamber is reduced to 5 x 10-2 Tart.
And so. Here, a high frequency power of 300 W was applied from the high frequency power supply 4 through the matching box 10 to generate plasma and etching the amorphous silicon (NL) film.

可変コンデンサの静電容量が100pFのときのエツチ
ング速度は、分割電極2bに対応する部分において18
0人/分、分割電極2aに対応する部分において200
人/分であり、電極2.3間において均一化された。
When the capacitance of the variable capacitor is 100 pF, the etching rate is 18 at the portion corresponding to the divided electrode 2b.
0 people/min, 200 people/min in the part corresponding to the divided electrode 2a
person/min and was equalized between electrodes 2.3.

なお、比較として、アノード電極として分割されていな
い電極を有する第2図に示す装置を用いる以外は、上記
と同様の条件でのエツチングを行なった。なお、アモル
ファスシリコン(n+)膜の電極間での配置は第2図の
とおりである。その結果、アモルファスシリコン(n”
) lliの中央部分でのエツチング速度は200人/
分、周辺部でのエツチング速度は250人/分であった
For comparison, etching was carried out under the same conditions as above, except that the apparatus shown in FIG. 2 having an undivided electrode as an anode electrode was used. Note that the arrangement of the amorphous silicon (n+) film between the electrodes is as shown in FIG. As a result, amorphous silicon (n”
) The etching speed in the central part of lli is 200 people/
The etching rate at the periphery was 250 people/min.

以上エツチングの場合について説明したが、プラズマC
VD法を用いて成膜を行なう場合は、ガス供給管7から
成膜用のガスを供給することにより、基板5の表面に成
膜することができる。このとき、プラズマ密度を上述の
エツチング処理の場合と同様にコントロールすることで
基板5上に堆積する膜厚を均一にすることができる。
The case of etching has been explained above, but plasma C
When forming a film using the VD method, a film can be formed on the surface of the substrate 5 by supplying a film-forming gas from the gas supply pipe 7 . At this time, the thickness of the film deposited on the substrate 5 can be made uniform by controlling the plasma density in the same manner as in the above-described etching process.

このように、本発明の装置は、プラズマとプラズマから
入射するイオンのエネルギーを用いて行なう処理に適用
可能である。
In this manner, the apparatus of the present invention is applicable to processing performed using plasma and the energy of ions incident from the plasma.

以上の説明では、分割電極の位置を固定してプラズマ密
度を補正回路によって均一に制御してし)るが第2図の
ように分割電極ごとに可動機構を設けて電極間距離をプ
ラズマ密度の高い部分はひろく、逆に密度の低い部分は
せまくし、インピーダンス補正回路に代えて、あるいは
該補正回路と併用しても良い。なお、インピーダンス補
正回路を接続した分割電極は分割電極2aとしたが必要
に応じて電極2bのみに、あるいは電極2a及び2bの
両方に補正回路を接続することができる。
In the above explanation, the positions of the divided electrodes are fixed and the plasma density is uniformly controlled by a correction circuit), but as shown in Figure 2, a movable mechanism is provided for each divided electrode to adjust the distance between the electrodes to the plasma density. The high portions may be wide, and the low density portions may be narrow, and may be used in place of or in conjunction with the impedance correction circuit. Although the divided electrode to which the impedance correction circuit is connected is the divided electrode 2a, the correction circuit can be connected only to the electrode 2b or to both electrodes 2a and 2b, if necessary.

また、インピーダンス補正回路は、コンデンサーのほか
に、コイルや抵抗を電極の形状や大きさに応じていずれ
か1つあるいは複数を組合せて構成しても良く、コンデ
ンサー、コイル及び抵抗は固定型でも、可変型でも良い
。インピーダンス補正回路の一例を第4図(a)〜(d
)に示す。
In addition to the capacitor, the impedance correction circuit may be configured by using one or a combination of a coil and a resistor depending on the shape and size of the electrode, and the capacitor, coil, and resistor may be fixed types. It may also be a variable type. An example of the impedance correction circuit is shown in Fig. 4(a) to (d).
).

なお、プラズマ発生室の構造、高周波電源の周波数も上
記実施例に限定されるものではない。
Note that the structure of the plasma generation chamber and the frequency of the high frequency power source are not limited to those in the above embodiments.

電極の形状は、矩形または円形などプラズマ発生条件が
成り立つものであれば、任意に選択することができる。
The shape of the electrode can be arbitrarily selected, such as rectangular or circular, as long as the plasma generation conditions are met.

また高周波電源の周波数も100kHzから数十MHz
まで任意に選ぶことができる。
In addition, the frequency of high-frequency power supply ranges from 100kHz to several tens of MHz.
You can arbitrarily choose up to.

また、分割電極間の絶縁物として上述の実施例ではアル
ミナを用いたが、成膜の場合には石英でもよい。
Further, although alumina was used as the insulator between the divided electrodes in the above embodiment, quartz may be used in the case of film formation.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のプラズマ処理装置においては、プラズマ生成用
の高周波電力が印加される一対の対向する電極の接地電
極(アノード)が分割されており、各分割電極ごとにイ
ンピーダンス補正が可能である。
In the plasma processing apparatus of the present invention, the ground electrodes (anodes) of a pair of opposing electrodes to which high-frequency power for plasma generation is applied are divided, and impedance correction can be performed for each divided electrode.

本発明によれば、必要に応じた分割電極のインピーダン
スを調節することにより、対向する電極間のインピーダ
ンスを部分的に調節することができ、その結果、これら
電極間に投入される高周波電力の分布を均一化でき、均
一な生成プラズマ密度を得ることができる。従って、被
処理材に入射するイオンやラジカルの作用を均一に与え
ることができる。また、発生したイオンやラジカルの被
処理材等への影響を均一にすることができる。この結果
、最適なイオンエネルギーによるプラズマ処理ができる
。例えば、エツチング処理の場合、エツチング速度を基
板内で均一にすることができ、イオンのダメージも均一
にすることができる。さらに成膜の場合は均質な膜を形
成することができる。
According to the present invention, by adjusting the impedance of the divided electrodes as necessary, it is possible to partially adjust the impedance between the opposing electrodes, and as a result, the distribution of high frequency power input between these electrodes. can be made uniform, and a uniform generated plasma density can be obtained. Therefore, the action of ions and radicals incident on the material to be treated can be uniformly applied. Further, the influence of the generated ions and radicals on the material to be treated can be made uniform. As a result, plasma processing can be performed using optimal ion energy. For example, in the case of an etching process, the etching rate can be made uniform within the substrate, and the ion damage can also be made uniform. Furthermore, in the case of film formation, a homogeneous film can be formed.

また、i層等の下地層を有する被処理層の本発明の装置
によるエツチング処理においては、下地層をその膜厚を
均一に残すことができるので、本発明の装置によるエツ
チング処理を施した光センサー等の光電流、暗電流のバ
ラツキを改善することができる。
In addition, in the etching process of a layer to be processed having an underlying layer such as an i-layer using the apparatus of the present invention, the underlying layer can be left with a uniform thickness. It is possible to improve variations in photocurrent and dark current of sensors, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明のプラズマ処理装置の一例の
要部を示す縦断面図、第3図は従来のプラズマ処理装置
の一例の要部を示す縦断面図、第4図(a)〜(d)は
インピーダンス補正回路の例を示す図である。 1:プラズマ発生室   2ニアノード電極2a:分割
電極(周囲部) 2b二分割電極(中心部) 3:カソード電極    4:高周波電源5:基板  
      6:駆動機構7:ガス供給管     8
:排気口 9:セラミックカバー 10=整合器 11:セラミック    12:可変コンデンサ13.
14:電極可動機構
1 and 2 are longitudinal sectional views showing essential parts of an example of a plasma processing apparatus of the present invention, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing essential parts of an example of a conventional plasma processing apparatus, and FIG. ) to (d) are diagrams showing examples of impedance correction circuits. 1: Plasma generation chamber 2 Near anode electrode 2a: Split electrode (periphery) 2b Two-split electrode (center) 3: Cathode electrode 4: High frequency power source 5: Substrate
6: Drive mechanism 7: Gas supply pipe 8
: Exhaust port 9: Ceramic cover 10 = Matching box 11: Ceramic 12: Variable capacitor 13.
14: Electrode movable mechanism

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)プラズマ発生室内にプラズマ生成用の高周波電力が
印加される一対の対向する電極を有するプラズマ処理装
置において、前記一対の対向する電極の接地電極(アノ
ード)側が複数の分割電極からなり、各分割電極ごとに
インピーダンス補正が可能であることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 2)前記インピーダンス補正のため回路を有する請求項
1に記載のプラズマ処理装置。 3)各分割電極ごとに対向する電極間距離を可変として
調節することにより前記インピーダンス補正を行なう請
求項1または2に記載のプラズマ処理装置。 4)各分割電極間が絶縁物により絶縁されている請求項
1〜3のいずれかに記載のプラズマ処理装置。 5)前記一対の対向する電極の2以上を有し、その1以
上が前記分割電極を有する請求項1〜4のいずれかに記
載のプラズマ処理装置。
[Claims] 1) In a plasma processing apparatus having a pair of opposing electrodes to which high frequency power for plasma generation is applied in a plasma generation chamber, a ground electrode (anode) side of the pair of opposing electrodes is divided into a plurality of parts. A plasma processing apparatus comprising electrodes and capable of impedance correction for each divided electrode. 2) The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a circuit for correcting the impedance. 3) The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the impedance correction is performed by variably adjusting the distance between opposing electrodes for each divided electrode. 4) The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the divided electrodes is insulated by an insulator. 5) The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, comprising two or more of the pair of opposing electrodes, one or more of which has the divided electrode.
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